CN102901653B - 智能数字化金矿粉取样系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种智能数字化金矿粉取样系统，包括系统硬件电路、取样器、智能控制手柄和上位机，智能控制手柄包括智能控制器、控制面板和无线传输模块，智能控制手柄内置专门的电机控制芯片和操作员登录系统，控制器采用单片机为主单元模块，完成取样器的取样过程和系统的控制功能；无线传输模块将相关数据传输到上位机上，实现对数据的检测、存储和记录。本发明具有自动化和智能化的特点，同时操作简单，便于维护，自动定时定量取样，控制准确，保证了取样数据的真实性。

Description

智能数字化金矿粉取样系统

技术领域

本发明涉及一种数字化、智能化金矿粉取样系统。

背景技术

在金矿的销售过程中，应非常重视取样的过程，只有提取的样品能真实可靠的反映金矿的研磨情况，才能确保样品化验得到的数据是有用的，也才能为金矿企业的税收产生真正意义上的指导作用。为了适应这种需求，就要对取样的过程进行严格的监控，目前业内人士对矿粉取样这项工作很少与数字化、智能化联系起来。因此非常有必要设计出一种自动化及智能化的设备，分析取样的过程。

发明内容

本发明的目的是提供一种智能数字化金矿粉取样系统，具有自动化和智能化的特点，同时操作简单、控制准确。

本发明的技术方案是：一种智能数字化金矿粉取样系统，包括系统硬件电路、取样器、智能控制手柄和单片机，其特征是取样器包括电机、调节器、连接轴、取样瓶、导向器和取样管，连接轴两端分别连接有导向器和调节器，导向器前端连接有取样管，调节器后端连接有电机，调节器下端连接有取样瓶；

智能控制手柄包括智能控制器、控制面板和无线传输模块，智能控制手柄内置专门的电机控制芯片和操作员登录系统，控制器采用单片机为主单元模块，完成取样器的取样过程和系统的控制功能；无线传输模块将相关数据传输到上位机上，实现对数据的检测、存储和记录；

系统硬件电路包括单片机、显示模块、电源模块和电源转换模块以及时钟模块，取样电机的继电器与单片机进行通讯，单片机与上位机进行通讯，将工作过程的各项参数上传到上位机上；显示模块与单片机通讯，显示取样过程各项参数。

本发明具有以下优点：

1、取样器采用智能手持式，操作简单，便于维护，无线实时跟踪功能，保证了取样数据的真实性。

2、本取样器采用智能控制电路，采用新型的时钟芯片，显示时间与北京时间同步，可设置在任何时段取样，设置操作简单，自动定时、定量取样。

3、取样器的控制手柄内置操作员登录系统，职责操作员可以根据自己特有的工号及密码有上位机授权后登录该系统，杜绝非相关人员违规操作。

附图说明

图１是取样器系统构成示意图。

图2是主程序流程图。

图3是取样程序流程图。

图4是系统电路框图。

具体实施方式

如图1所示，控制面板采用LCD液晶屏，用来显示取样时间，清除时间，取样量，取样袋编号，取样人员, 设备运行状态。系统增加状态指示灯,用来表示设备的运行状态。

如图4所示，系统硬件电路由单片机AVR mepg16，LCD液晶显示模块，CC2480无线传输模块，电源模块和电源转换模块，时钟模块以及取样电机的继电器，电容，电阻等配件连接而成。软件部分单片机程序由C语言来编写。

控制手柄内的控制器采用单片机为主单元模块，完成取样器的取样过程和系统的控制功能。LCD液晶显示模块与单片机通讯，用以显示取样过程各项参数，无线传输部分采用CC2480无线传输模块，取样电机的继电器与单片机进行通讯，单片机与上位机（指个人计算机）进行通讯，将工作过程的各项参数上传到上位机上。因现场提供220V交流电，因此需要电源转换模块将电源转换成5V和3.3V直流电供芯片使用。控制面板上接按键开关和指示灯。

本取样器采用智能控制电路，采用新型的时钟芯片显示时间与北京时间同步，可设置在任何时段取样，设置操作简单，自动定时、定量取样。

无线传输功能：通过特定的CC2480无线传输模块，将检测的数据传输到上位机上，实现对数据检测、存储、记录等功能，记录每次取样包括连续取样和分段取样的取样时间，取样量，取样开始时间，停止时间，清除时间，取样人，取样袋编号，设备运行状态等。同时控制人员可以在上位机上设置取样时间，取样量，清除时间，权限管理等参数。

本发明通过智能手持式取样器来完成金矿的取样工作,并可以实现定时定量连续取样过程，智能控制手柄内置专门的电机控制芯片及策略，在界面上进行参数的设置可以实现定时取样及定量控制。另外在每次取样前设置一段时间用于清除取样器内壁残留物，保证样品取样的可靠性。

取样器工作过程分自动和手动两种方式，控制面板上取样人员只需按下自动按钮，取样器会自动按照设置好的时间取样，取样时间完成自动停止，在每次取样之前要清除一下取样器内壁的残留物。手动控制，取样人员按下启动按钮，取样器开始工作，按下停止，取样器停止取样。

具体工作过程如下：

如图2所示，打开电源，在LCD液晶屏上进行相关参数设置，按启动按钮后，智能控制手柄内的控制器发出电机运转指令，电机开始旋转，通过拉杆、导向器使取样瓶匀速上升，取样瓶入口自动打开，进入取样程序，开始垂直取样。如图3所示，首先判断计数器是否为零，如果为零则开始取样；如果不为零则进行清除，取样进入休眠状态。取样完成后，将取样数据通过特定的无线传输模块传输到上位机上。由控制系统发出指令，使取样管停止在下止点关闭状态。

智能控制手柄具有人员登录、取土样控制、数据传输控制的功能。在智能控制手柄上嵌有操作员登录系统。

智能控制手柄上键盘布局：

采样     吐样    转/停

1   2   3    F0

4   5   6    F1

7   8   9    F2

<   0   >    F3

控制手柄详细操作过程：当电源打开后，键入五位数字密码。控制器将密码上传给上位机。上位机确认密码与某位员工号一致后，回送年月日时分秒＋工号。控制器于是显示X号员工欢迎你，并进入工作页面。否则，就无法进入工作页面。

在工作页面，按F0可以进入历史数据上传页面，按F1可以进入采样方式设置页面，按F2可以翻阅历史记录，按F3退回到开机页面。按采样键可进入采样等待中，再按则退出采样等待。按吐样键可以进入吐样等待中，再按则退出吐样等待。在等待状态按“转/停”键启动电机或停止电机。

对于采样状态，电机如果启动完后再停止，智能控制手柄内的控制器就会将年月日时分秒及采样周期数（单位是0.1秒）一并存入电可擦可编程只读存储器，同时会发往上位机，得到上位机应答后，智能控制手柄内的控制器显示上传成功。反之，显示上传失败。

采样过程中，蜂鸣器会“嘀嘀”鸣叫。对于手动采样，按“转/停”来启动和停止。对于自动采样，按“转/停”启动，采样时间到了会自动停止，当然也可以提前停止。

进入历史记录上传页面，由上位机发送上传一定数量的历史记录的命令，智能控制手柄内的控制器开始一条一条的把数据上传。智能控制手柄内的控制器能存储3999条历史记录，存满后自动覆盖最久远的数据。

进入工作方式设置页面，按F0可以改动工作方式为自动或手动。

在自动方式下，按< 或 >键可以移动焦点数字，再按数字键可以更改自动采样的时间长度的个十百位。

进入历史记录查看页面，按< 或 >键可以从最近的记录查起。

Claims (1)

1.一种智能数字化金矿粉取样系统，包括系统硬件电路、取样器、智能控制手柄和上位机，其特征是取样器包括取样电机、调节器、连接轴、取样瓶、导向器和取样管，连接轴两端分别连接有导向器和调节器，导向器前端连接有取样管，调节器后端连接有取样电机，调节器下端连接有取样瓶；

智能控制手柄包括智能控制器、控制面板和无线传输模块，智能控制手柄内置专门的电机控制芯片和操作员登录系统，智能控制器采用单片机为主单元模块，完成取样器的取样过程和系统的控制功能；无线传输模块将相关数据传输到上位机上，实现对数据的检测、存储和记录；

系统硬件电路包括单片机、显示模块、电源模块和电源转换模块以及时钟模块，取样电机的继电器与单片机进行通讯，单片机与上位机进行通讯，将工作过程的各项参数上传到上位机上；显示模块与单片机通讯，显示取样过程各项参数。